(57)【要約】【課題】ノイズ信号中に埋もれたアライメントマークの検出信号を探しだして、これにＡＧＣをかけてアライメントマークの位置情報を計測すること。【解決手段】ウエハＷのアライメントマークＡＭ１が形成された領域に検出用照明光の光束を照射し、その反射光をＣＣＤカメラ２６の画像面に結像させて、計測信号としての画像信号を得る。得られた画像信号から信号波形がほぼ平坦である部分がアライメントマークＡＭ１の領域以上に連続する区間を抽出する。抽出された信号部分を増幅して、アライメントマークＡＭ１の設計値に基づいて画像信号がアライメントマークＡＭ１に該当するか否かを判断する。アライメントマークＡＭ１の画像信号として判断された場合には、ウエハＷのアライメントを実行する。画像信号がアライメントマークＡＭ１に該当しないと判断された場合には、前回の区間とは異なる区間を抽出し、同様の操作を繰り返す。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測物に設けられ、所定の計測方向に関して設計値上で所定サイズを有する特定パターンを計測する位置計測方法であって、
前記被計測物上の、前記特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出して、計測信号を得る第１工程と、
前記第１工程で得られた前記計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続する特定区間を抽出する第２工程と、
前記第２工程で抽出された前記特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を行う第３工程と、
を有することを特徴とする位置計測方法。
【請求項２】
前記第３工程でゲイン調整がなされた後の前記特定区間内の信号から、前記特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する第４工程を更に有し、
前記第４工程において前記特定区間内に前記特定パターンが存在しないと識別された場合には、前記第２工程に戻って、前記特定区間とは異なる区間であり、且つ該差が所定値以下でその状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続するさらなる区間を前記計測信号の中から抽出した上で、前記第３、第４工程を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の位置計測方法。
【請求項３】
前記第２工程では、前記計測信号の中に、前記特定区間となる前記条件を満たす区間が複数存在する場合には、その複数の特定区間を全て抽出し、
前記第３工程では、前記第２工程で抽出された前記複数の特定区間それぞれの信号に対して前記ゲイン調整を行うとともに、
前記第３工程でゲイン調整がなされた後の前記複数の特定区間内の信号から、前記特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する第４工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の位置計測方法。
【請求項４】
前記第３工程では、前記抽出された前記区間の信号に対してオフセット調整をも行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の位置計測方法。
【請求項５】
前記第１工程の後であって、前記第２工程を行う前に、該第１工程で得られた前記計測信号の全体に対してゲイン調整を行い、該ゲイン調整後の信号に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する第５工程を更に有し、
前記第５工程において前記特定パターンの存在が識別されなかった場合には、前記第２工程以降の処理に進むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項６】
パターンを被露光基板上に転写露光する露光方法であって、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の位置計測方法により、前記被露光基板に関する位置情報を求め、
前記位置情報に基づいて、前記被露光基板と前記パターンとの位置関係を調整することを特徴とする露光方法。
【請求項７】
被計測物に設けられ、所定の計測方向に関して設計値上で所定サイズを有する特定パターンを計測する位置計測装置であって、
前記被計測物上の、前記特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出して、計測信号を得る光電検出手段と、
前記光電検出手段から得られた前記計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続する特定区間を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を行う信号処理手段と、
を有することを特徴とする位置計測装置。
【請求項８】
前記信号処理手段でゲイン調整がなされた後の前記特定区間内の信号から、前記特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する識別手段を更に有し、
前記識別手段で前記特定区間内に前記特定パターンが存在しないと識別された場合には、前記特定区間とは異なる区間であり、且つ該差が所定値以下でその状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続するさらなる区間を前記計測信号の中から前記抽出手段に抽出せしめた上で、前記信号処理手段、及び前記識別手段による処理を繰り返し実行することを特徴とする請求項７に記載の位置計測装置。
【請求項９】
パターンを被露光基板上に転写露光する露光装置であって、
請求項７又は８に記載の位置計測装置により、前記被露光基板に関する位置情報を求め、
前記位置情報に基づいて、前記被露光基板と前記パターンとの位置関係を調整することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
被計測物に設けられ、所定の計測方向に関して設計値上で所定サイズを有する特定パターンを計測する位置計測プログラムであって、
光電検出手段に、前記被計測物上の、前記特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出させて、その計測信号を出力せしめる第１工程と、
前記第１工程で得られた前記計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続する特定区間を、抽出手段に抽出せしめる第２工程と、
前記第２工程で抽出された前記特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を信号処理手段に実行せしめる第３工程と、
を、それぞれ前記光電検出手段、前記抽出手段、前記信号処理手段に実行せしめることを特徴とする位置計測プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の位置計測プログラムが記憶されていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメントマーク等の位置検出用マークを検出する信号の振幅が小さく、またノイズ信号などに埋もれた場合であってもこれを探し出して、ＡＧＣ（自動利得制御）をかけることによって、位置検出用マークの位置情報を高精度で計測することが出来る位置計測方法に関する。また、この位置計測方法を実行するための位置計測装置、この位置計測方法を利用した露光方法、この位置計測装置を備えた露光装置、この位置計測方法を実行するための位置計測プログラム及びこの位置計測プログラムを記憶した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示デバイス等を、リソグラフィ技術を用いて製造する際には、通常、微細なパターンが形成されたマスクとしてのレチクルに露光用照明光（露光光）を照射し、このパターンの像を、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウエハやガラステンプレート等の感光性基板上に繰り返し投影露光する露光装置が使用されている。
【０００３】
複数枚のレチクル上に描かれた回路パターンをウエハ上に順次露光して、既に形成されているパターン上に重ね合わせるためには、露光に先立ち、レチクルのウエハステージ座標系に対する位置関係を精度良く求めてレチクルとウエハ（ウエハの各ショット領域内の回路パターン）とのアライメント（位置合わせ）を正確に行う必要がある。このアライメントを行うため、例えば露光装置に装着されているアライメントセンサによりウエハ上に形成されているアライメントマークの位置を検出しており、これによりウエハ上の各ショット領域内の回路パターンの正確な位置を検出する。
【０００４】
近年、パターンの微細化に伴いアライメント精度が厳しく要求されており、アライメントにはさまざまな工夫がなされている。例えば、レチクルのアライメントにあっては、露光光が使用されており、該露光光をレチクル上に形成されたアライメントマークを照射する一方、該アライメントマークからの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などで撮像して得られた画像データに画像処理を施してアライメントマークの位置を計測するＶＲＡ(Visual
Reticle Alignment)方式が知られている。また、ウエハのアライメントにあっては、レーザ光をウエハ上に形成したドット列状のアライメントマークに照射し、このアライメントマークにより回折又は散乱された回折光又は散乱光を用いてアライメントマークの位置を検出するＬＳＡ(Laser
Step Alignment)方式、ハロゲンランプなどを光源とする波長帯域幅の広い光でアライメントマークを照射する一方、該アライメントマークからの反射光をＣＣＤで撮像してその画像データに画像処理を施してアライメントマークの位置を計測するＦＩＡ(Field
Image Alignment)方式、或いはウエハ上に形成した回折格子状のアライメントマークに周波数を僅かに変えたレーザ光を２方向から照射して、発生した２つの回折光を干渉させ、その位相からアライメントマークの位置を計測するＬＩＡ(Laser
Interferometric Alignment)方式などが知られている。
【０００５】
これらの光学式のアライメントにおいては、まずレチクル上のアライメントマークを検出、処理して、マークの位置座標を計測する。次いで、ウエハ上のアライメントマークを検出、処理してマークの位置座標を計測することで、重ね合わされるショット領域の位置を求める。これに基づいてウエハ上のショット領域位置にレチクルのパターン像が重なるようにウエハステージを駆動してウエハを移動させ、レチクルのパターン像を投影露光する。
【０００６】
上述したいずれの方式においてもウエハ又はレチクル等の物体上に形成されたマークに照明光を照射した場合に生じる反射光などを電気信号（検出信号）に光電変換し、変換された信号を処理してマークの位置情報を計測している。しかし、位置情報を計測する際にマーク以外からの反射光などにより、高精度でマークの位置情報を計測するための十分な信号強度が得られない場合がある。これは物体上に形成されたパターンの形状による照明光の散乱、物体（ウエハ）上に積層される各種材料の光反射・透過特性の相違、物体（ウエハ）表面に塗布されるフォトレジストの厚さの不均一性に基づく多重反射の影響、或いは検出信号の明部と暗部とのコントラストの相違などが原因で生じるものとされている。
【０００７】
これに対処するためにセンサにはＡＧＣ(Automatic Gain Control:自動利得制御)機能が搭載されている。このＡＧＣでは、検出信号を予め設定された範囲内の強度に増幅するもので、検出信号の強度が弱い場合、検出信号を、位置情報を得るために必要な信号強度に増幅している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、センサによって検出される信号のなかには、アライメントマークの検出信号の他に、アライメントマークよりも大きなコントラストをもつ、偽信号が含まれる場合があり、この場合、本来のアライメントマークの検出信号に対して最適なＡＧＣがかけられず、偽信号に対して最適なＡＧＣがかけられてしまう不都合がある。すなわち、アライメントマークの検出信号に偽信号を含むノイズ信号などが重畳して、ノイズ信号中にアライメントマークの検出信号が埋もれてしまう場合、本来のアライメントマークの検出信号に対してＡＧＣがかけられる代わりにノイズ信号中の偽信号に対してＡＧＣがかけられてしまう不都合がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ノイズ信号中に埋もれたアライメントマークの検出信号を探しだして、これにＡＧＣをかけて（マーク信号にとって最適となるＡＧＣをかけて）アライメントマークの位置情報を計測する、位置計測方法及び位置計測装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、上記位置計測方法を利用した露光方法及び上記位置計測装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、上記位置計測方法を実行するための位置計測プログラム及びこの位置計測プログラムを記憶した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の請求項１に記載の位置計測方法は、被計測物（例えばウエハやマスクとしてのレチクルなど）に設けられ、所定の計測方向に関して設計値上で所定サイズを有する特定パターン（例えばアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２など）を計測する位置計測方法であって、前記被計測物上の、前記特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出して、計測信号を得る第１工程（ステップ６０１）と、該第１工程で得られた前記計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続する特定区間を抽出する第２工程（ステップ６０２）と、該第２工程で抽出された前記特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を行う第３工程（ステップ６０３）と、を有することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、信号振幅が小さく、ノイズ信号などに埋もれた特定パターンの計測信号を探し出すために、計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下である、計測信号の波形がほぼ平坦である部分が、計測方向で所定サイズ以上連続する区間を抽出し、この区間内の信号を特定パターン（例えばアライメントマークなど）の計測信号としてとらえ、これに対してＡＧＣをかけるようにしている。
【００１４】
請求項１に記載の位置計測方法において、特定パターンが見つからない場合には前記第２工程と第３工程を繰り返すようにしてもよい。すなわち、前記第３工程でゲイン調整がなされた後の前記特定区間内の信号から、前記特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する第４工程（ステップ６０４）を更に有し、該第４工程において前記特定区間内に前記特定パターンが存在しないと識別された場合には、前記第２工程に戻って、前記特定区間とは異なる区間であり、且つ該差が所定値以下でその状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続するさらなる区間を前記計測信号の中から抽出した上で、前記第３、第４工程を繰り返すようにしてもよい（請求項２  図６参照）。
【００１５】
また、請求項１に記載の位置計測方法において、計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下である、計測信号の波形がほぼ平坦である部分が分断されて複数存在する場合、すなわち、前記第２工程で、前記計測信号の中に前記特定区間となる前記条件を満たす区間が複数存在する場合にあっては、その複数の特定区間を全て抽出し、前記第３工程で、前記第２工程で抽出された前記複数の特定区間それぞれの信号に対して前記ゲイン調整を行うとともに、前記第３工程でゲイン調整がなされた後の前記複数の特定区間内の信号から前記特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する第４工程を具備してもよい（請求項３  図７参照）。
【００１６】
また、前記第３工程で、前記抽出された前記区間の信号に対してオフセット調整もあわせて行うようにしてもよい（請求項４  図８参照）。
【００１７】
また、特定パターンを探し出す、サーチ計測においてエラーが出た場合には、前記第１工程の後であって、前記第２工程を行う前に、該第１工程で得られた前記計測信号の全体に対してゲイン調整を行い、該ゲイン調整後の信号に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する第５工程（ステップ９０３）を更に備え、該第５工程において前記特定パターンの存在が識別されなかった場合には、前記第２工程以降の処理に進むようにしてもよい（請求項５  図９参照）。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の露光方法は、パターンを被露光基板上に転写露光する露光方法であって、請求項１乃至５の何れか一項に記載の位置計測方法により、前記被露光基板に関する位置情報を求め、前記位置情報に基づいて、前記被露光基板と前記パターンとの位置関係を調整することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項７に記載の位置計測装置（１２、４０）は、被計測物（ウエハＷ、レチクルＲ）に設けられ、所定の計測方向に関して設計値上で所定サイズを有する特定パターンを計測する位置計測装置であって、前記被計測物上の、前記特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出して、計測信号を得る光電検出手段（ＣＣＤカメラ２６、４６）と、該光電検出手段から得られた前記計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続する特定区間を抽出する抽出手段（位置演算ユニット２７、主制御部１０）と、該抽出手段で抽出された前記特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を行う信号処理手段（増幅器３１、ＡＧＣ回路３５）と、を有することを特徴とする。
【００２０】
前記信号処理手段でゲイン調整がなされた後の前記特定区間内の信号から、前記特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別する識別手段（主制御部１０）を更に備えてもよい。
また、前記識別手段で前記特定区間内に前記特定パターンが存在しないと識別された場合には、前記特定区間とは異なる区間であり、且つ該差が所定値以下でその状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続するさらなる区間を前記計測信号の中から前記抽出手段に抽出せしめた上で、前記信号処理手段、及び前記識別手段による処理を繰り返し実行するようにしてもよい。
【００２１】
本発明の請求項９に記載の露光装置は、パターン（レチクルＲ上のパターン）を被露光基板（ウエハＷ）上に転写露光する露光装置であって、請求項７又は８に記載の位置計測装置（１２、４０）により、前記被露光基板に関する位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記被露光基板と前記パターンとの位置関係を調整することを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１０に記載の位置計測プログラムは、被計測物に設けられ、所定の計測方向に関して設計値上で所定サイズを有する特定パターンを計測する位置計測プログラムであって、光電検出手段に、前記被計測物上の、前記特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出させて、その計測信号を出力せしめる第１工程と、該第１工程で得られた前記計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が前記計測方向に前記所定サイズ以上連続する特定区間を、抽出手段に抽出せしめる第２工程と、該第２工程で抽出された前記特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を信号処理手段に実行せしめる第３工程を、それぞれ前記光電検出手段、前記抽出手段、前記信号処理手段に実行せしめることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項１０に記載の位置計測プログラムが記憶されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の請求項１に記載の位置計測方法によれば、計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する特定区間を抽出し（第２工程）、この特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を行うようにしているので（第３工程）、偽信号が存在し、この偽信号を有するノイズ信号に埋もれた場合であっても、特定パターンの計測信号（検出信号）を探し出し、これに対してＡＧＣをかけることができ、高精度で特定パターンの位置情報を計測することが可能である。
【００２５】
また、本発明の請求項２に記載の位置計測方法によれば、ゲイン調整がなされた後の特定区間内の信号から、特定パターンの設計値に基づいて特定パターンの存在の有無を識別（判断）し（第４工程）、特定区間内に特定パターンが存在しないと識別（判断）された場合には、第２工程に戻って、特定区間とは異なる区間であり、且つ該差が所定値以下でその状態が計測方向に所定サイズ以上連続するさらなる区間を計測信号の中から抽出した上で、前記第３、第４工程を繰り返すようにしているので、たとえ最初の計測で特定パターンを探し出すことが出来なくても、第２工程を繰り返すことにより特定パターンを探し出し、この特定パターンの計測信号にＡＧＣをかけて位置情報を計測することが出来る。
【００２６】
また、本発明の請求項３に記載の位置計測方法によれば、第２工程で、計測信号の中に特定区間となる条件を満たす区間が複数存在する場合には、その複数の特定区間を全て抽出し、第３工程で、第２工程で抽出された複数の特定区間それぞれの信号に対してゲイン調整を行うとともに、第４工程で、ゲイン調整がなされた後の複数の特定区間内の信号から特定パターンの設計値に基づいて前記特定パターンの存在の有無を識別（判断）するようにしているので、計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下である、計測信号の波形がほぼ平坦である部分が分断されて複数存在する場合であっても、特定パターンを探し出し、この特定パターンの計測信号にＡＧＣをかけて位置情報を計測することが出来る。
【００２７】
また、本発明の請求項５に記載の位置計測方法によれば、第１工程の後であって、第２工程を行う前に、該第１工程で得られた計測信号の全体に対してゲイン調整を行い、該ゲイン調整後の信号に基づいて特定パターンの存在の有無を識別（判断）する第５工程を更に有し、該第５工程において特定パターンの存在が識別（判断）されなかった場合に、第２工程以降の処理に進むようにしているので、たとえ特定パターンのサーチ計測にエラーが生じた場合であっても、特定パターンを探し出して、この特定パターンの計測信号にＡＧＣをかけて位置情報を計測することが出来る。
【００２８】
また、本発明の請求項６に記載の露光方法によれば、請求項１乃至５の何れか一項に記載の位置計測方法により、被露光基板に関する位置情報を求め、位置情報に基づいて、被露光基板とパターンとの位置関係を調整するので、被露光基板とパターンとの位置関係の設定が高精度に行え、この露光方法により製造されるデバイスの歩留まりを向上させることが可能である。
【００２９】
また、本発明の請求項７に記載の位置計測装置（１２、４０）によれば、被計測物（ウエハＷ、レチクルＲ）上の、特定パターン（アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２、レチクルアライメントマークＲＭなど）を含む被計測領域を光電的に検出して、計測信号を得る光電検出手段（ＣＣＤカメラ２６、４６）と、該光電検出手段から得られた計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する特定区間を抽出する抽出手段（位置演算ユニット２７、主制御部１０）と、該抽出手段で抽出された特定区間内の前記信号に対してゲイン調整を行う信号処理手段（増幅器３１、ＡＧＣ回路３５）を具備するので、偽信号が存在し、この偽信号を有するノイズ信号に埋もれた場合であっても、特定パターンの計測信号を探し出し、これに対してＡＧＣをかけることができ、高精度で特定パターンの位置情報を計測することが可能である。
【００３０】
また、本発明の請求項９に記載の露光装置によれば、請求項７又は８に記載の位置計測装置（１２、４０）により、被露光基板（ウエハＷ）に関する位置情報を求め、該位置情報に基づいて、被露光基板とパターン（レチクルＲ）との位置関係を調整するので、被露光基板とパターンとの位置関係の設定が高精度に行え、この露光装置により製造されるデバイスの歩留まりを向上させることが可能である。
【００３１】
また、本発明の請求項１０に記載の位置計測プログラムによれば、光電検出手段（ＣＣＤカメラ２６、４６）に、被計測物上の、特定パターンを含む被計測領域を光電的に検出させて、その計測信号を出力せしめる第１工程と、該第１工程で得られた計測信号の中から、該計測信号の最大値と最小値との差が所定値以下であり、且つ該差が所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する特定区間を、抽出手段に抽出せしめる第２工程と、該第２工程で抽出された特定区間内の信号に対してゲイン調整を信号処理手段に実行せしめる第３工程を、それぞれ光電検出手段、抽出手段、信号処理手段に実行させるようにしているので、このプログラムにより請求項７に記載の位置計測装置を動作させれば、偽信号が存在し、この偽信号を有するノイズ信号に埋もれた場合であっても、特定パターン（アライメントマークなど）の計測信号（検出信号）を探し出し、これに対してＡＧＣをかけることができ、高精度で特定パターンの位置情報を計測することが可能である。
【００３２】
また、本発明の請求項１１に記載の記録媒体によれば、請求項１０に記載の位置計測プログラムが記憶されているので、これを請求項７に記載の位置計測装置の制御系にセットすれば、請求項１０に記載のプログラムにより該位置計測装置を動作させることができ、これにより偽信号が存在し、この偽信号を有するノイズ信号に埋もれた場合であっても、特定パターンの計測信号（検出信号）を探し出し、これに対して自動的にＡＧＣをかけることができ、高精度で特定パターンの位置情報を計測することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下本発明の位置計測方法、位置計測装置、該位置計測方法を利用した露光方法、該位置計測装置を備える露光装置、該位置計測方法を実行するための位置計測プログラム及び該位置計測プログラムを記憶した記録媒体の実施形態について図１乃至図９を参照して説明する。
【００３４】
図１は本発明の位置計測装置（ＦＩＡセンサ：Field Image Alignmentセンサ  ＶＲＡセンサ：Visual Reticle Alignmentセンサ）及びこの位置計測装置を装備した露光装置の第一の実施形態を示す全体構成図、図２（Ａ）は位置計測の際の所定の基準となる特定パターンとしてのアライメントマークの一例を示す平面図、同図（Ｂ）は図（Ａ）のａ−ａ線矢視断面図、同図（Ｃ）は別のアライメントマークの平面図、同図（Ｄ）はまた別のアライメントマークの平面図、図３はＣＣＤカメラ２６の撮像面を示す説明図、図４は図１中の位置演算ユニットの概略を示すブロック図、図５は偽信号に埋もれたアライメントマークの計測信号を探し出す過程を説明する説明図、図６乃至図９は本発明の位置計測プログラムの一実施態様を示すフローチャートである。
【００３５】
まず本実施形態の位置計測装置及び露光装置の全体構成及び動作について、図１を参照して説明する。
【００３６】
本実施形態においては、位置計測装置としてＦＩＡセンサ１２及びＶＲＡセンサ４０を備えた露光装置を例に挙げて説明する。図１中、Ｘ軸及びＺ軸は紙面に並行に設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。
【００３７】
図１において、照明光学系１から射出された露光光ＥＬがほぼ均一な照度でマスクとしてのレチクルＲを照明する。レチクルＲはレチクルステージ３上に保持され、該レチクルステージ３はベース４上の２次元平面内で移動及び微小回転できるように支持されている。装置全体の動作を制御する主制御系１０が、ベース４上の駆動装置５を介してレチクルステージ３の動作を制御する。
【００３８】
レチクルＲに形成されたパターン像は投影光学系ＰＬを介して被露光基板としてのウエハＷ上の各ショット領域に投影される。ウエハＷ上には、複数のショット領域が不図示のストリートラインによって互いに離間した状態で配置されている。このストリートライン上に位置計測用のマーク（特定パターン）としてのアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２が形成されている。本実施形態では、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２として一次元計測用のライン・アンド・スペース方式のものを使用している。アライメントマークＡＭ１はＸ軸方向の位置計測用であり、またアライメントマークＡＭ２はＹ軸方向の位置計測用である。アライメントマークＡＭ１は、例えば、図２（Ａ）に示すように所定の間隔をあけて配置した、互いに平行な３本の矩形状マーク要素ａｍ１、ａｍ２、ａｍ３から形成されており、各マーク要素ａｍ１、ａｍ２、ａｍ３は同図（Ｂ）のａ−ａ線矢視断面図に示すように断面矩形状の溝から形成されている。アライメントマークＡＭ２についても同様に所定の間隔をあけて配置した、互いに平行な複数のマーク要素から形成されており、各マーク要素は図示しないが断面矩形状の溝から形成されている。なお、本実施形態では、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２として、図２（Ａ）に示すような、所定の間隔をあけて配置した、互いに平行な３本の矩形状マーク要素ａｍ１、ａｍ２、ａｍ３から形成された一次元計測用のものを使用しているが、例えば同図（Ｃ）又は（Ｄ）に示すような二次元計測用のものを使用してもよい。
【００３９】
ウエハＷはウエハホルダー６を介してウエハステージ７上に載置されている。ウエハステージ７は、投影光学系ＰＬの光軸に垂直な面内でウエハＷを２次元的に位置決めするＸＹステージ、投影光学系ＰＬの光軸に平行な方向（Ｚ軸方向）にウエハＷを位置決めするＺステージ及びウエハＷを微小回転させるステージなどにより構成されている。
【００４０】
ウエハステージ７の上面には移動鏡８が固定され、この移動鏡８と対向するようにレーザ干渉計９が配置されている。なお、詳細に図示していないが、移動鏡８は、Ｘ軸に垂直な反射面を有する平面鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する平面鏡により構成されている。また、レーザ干渉計９は、Ｘ軸に沿って移動鏡８にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉計及びＹ軸に沿って移動鏡８にレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉計により構成されている。Ｘ軸用の１個のレーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、ウエハステージ７のＸ座標及びＹ座標が計測される。また、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差によりウエハステージ７の回転角が計測される。
【００４１】
レーザ干渉計９により計測されたＸ座標、Ｙ座標及び回転角の情報は主制御系１０に送られ、該主制御系１０は送られた座標をモニターしつつ駆動系１１を介してウエハステージ７の位置決め動作を制御する。図示していないが、レチクル側にもウエハ側と同様の干渉計システムが設けられている。
【００４２】
投影光学系ＰＬの側方には、ウエハ位置計測系である、ＦＩＡセンサ１２が配置されている。このＦＩＡセンサ１２では、フロードバンド光を発生するハロゲンランプ等の光源１３からの照明光ＩＬが、コリメータレンズ１４によって平行光に変換され、ハーフミラー１５で反射された後、さらにミラー１９で反射されて対物レンズ２０に至り、該対物レンズ２０により集光され、ウエハＷ上のアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２を照明する。照明光ＩＬがアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２を照明すると、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２からの反射光が対物レンズ２０を介してミラー１９によって反射された後、ハーフミラー１５を介してミラー２１に入射する。ミラー２１に入射した反射光は、その光軸が折り曲げられて、Ｚ軸方向へ進み、レンズ系２２により指標板２３上に結像される。図示しないが、この指標板２３には、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を計測する際の基準となる指標マーク（図示せず）が形成されている。指標板２３は対物レンズ２０とレンズ系２２とによりウエハＷと光学的に共役関係に配置されている。ウエハＷのアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２と指標マークは、リレーレンズ系２４，２５を介して、撮像手段としてのＣＣＤカメラ２６の撮像面２６ｃに結像する。なお、本実施形態ではウエハＷからの反射光により指標板２３を照明するようにしているが、指標板２３をアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２とは別の照明系により照明する（指標板独立照明方式）ようにしてもよい。
【００４３】
レチクルＲ上には、レチクル位置計測系である、ＶＲＡセンサ４０が配置されている。このＶＲＡセンサ４０では、露光用の照明光を利用しており、照明光学系１から分岐して光ファイバなどの送光光学系４７を介して検出用照明光の光束が、ＶＲＡ光学系４５に導かれる。この検出用照明光の光束は、ミラー４４を介してレチクルＲ上に形成されたレチクルアライメントマークＲＭ上に照射されて、投影光学系ＰＬを介して基準指標板ＦＭＢに到達する。その後、光束は、基準指標板ＦＭＢから逆の光路をたどってＶＲＡ光学系４５に到達し、該ＶＲＡ光学系４５内の結像光学系を介して撮像手段としてのＣＣＤカメラ４６の撮像面に結像する。このＶＲＡ計測時には、ウエハステージ７上に形成されている基準指標板ＦＭＢは、その表面にレチクルに形成されたマークとの相対的な位置関係が計測されるマークが形成されている領域が下地として使用される（位置決めされている）ようになっている。
【００４４】
ＣＣＤカメラ２６、４６は撮像面に結像した光学像を電気信号に変換する。図３は一例としてＣＣＤカメラ２６の撮像面を示しており、この撮像面には入射した光を受光して電気信号に変換する受光素子が配列されている。ＣＣＤカメラ２６、４６は、その撮像面に配列された受光素子を順次走査することにより撮像面に入射する像を画像信号に変換する。撮像面は、非走査方向において、複数（図４ではｒ１乃至ｒ１４の１４個）の領域に分割されており、例えば領域ｒ１に配列された受光素子を計測方向に順次走査し、この領域ｒ１に配列された全ての受光素子について走査が終了したら、次に領域ｒ２に配列された受光素子を計測方向に順次走査する。領域ｒ３乃至ｒ１４にそれぞれ配列された受光素子についても同様に計測方向に順次走査する。ＣＣＤカメラ２６、４６から出力される画像信号（各領域ｒ１乃至ｒ１４を走査して得られた画像信号）は、位置演算ユニット２７に送られる。
【００４５】
位置演算ユニット２７は、ＣＣＤカメラ２６、４６から出力された画像信号に種々の信号処理を施してアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２、レチクルアライメントマークＲＭの位置情報を演算して求めて、この位置情報を主制御系１０に出力する。すなわち、各領域ｒ１乃至ｒ１４を走査して得られた各画像信号を各領域ｒ１乃至ｒ１４内でそれぞれ非走査方向に積算してアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２、又はレチクルアライメントマークＲＭの位置情報を求める。
【００４６】
位置演算ユニット２７は、図４に示すように、プリアンプ３０、増幅器３１、Ａ／Ｄ変換器３２、画像信号メモリ３３、制御部３４、ＡＧＣ（自動利得制御）回路３５、メモリ３６及び位置演算部３７を備える。
【００４７】
プリアンプ３０は、ＣＣＤカメラ２６、４６から出力された画像信号を予め設定された固定の増幅率で増幅する。このプリアンプ３０は、画像信号を直接高い増幅率で増幅した場合に生ずるノイズの発生を低減するものである。増幅器３１は、ＡＧＣ回路３５によってその増幅率が制御され、プリアンプ３０から出力された画像信号をＡ／Ｄ変換器３２による信号処理に最適な電圧範囲の画像信号に増幅（ゲイン調整）する。Ａ／Ｄ変換器３２は、増幅器３１によって増幅された画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を施してディジタル信号に変換する。画像信号メモリ３３は、ディジタル化された画像信号をストアする。
【００４８】
制御部３４は、主制御部１０からの制御信号に基づいてメモリ３６にストアされた増幅器３１の増幅率及びオフセット値を読み出して、該増幅器３１が読み出した増幅率及びオフセット値となるようにＡＧＣ回路３５を制御する。また、制御部３４は、位置演算部３７に対して画像信号メモリ３３にストアされた画像信号に基づいてアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２やレチクルアライメントマークＲＭの位置情報を演算により算出させる制御信号を出力する。
【００４９】
主制御系１０は、位置演算ユニット２７からの、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報に基づいて駆動系１１を介してウエハステージ７を駆動し、ウエハＷ上に設定されたショット領域を投影光学系ＰＬの露光位置に合わせ込む。また、主制御系１０は、位置演算ユニット２７からの、レチクルアライメントマークＲＭの位置情報に基づいてベース４上の駆動装置５を介してレチクルステージ３を駆動し、レチクルＲの位置決めがなされる。この後、露光光ＥＬをレチクルＲに露光してレチクルＲに形成されたパターンの像をウエハＷ上に転写して露光処理が行われる。
【００５０】
ウエハＷ上のアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を計測する際には、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２以外からの反射光などにより、高精度でマークの位置情報を計測するための十分な信号強度が得られない場合があることから、これに対処するため上述の如くＡＧＣ回路３５によって増幅器３１の増幅率を制御してＡ／Ｄ変換器３２による信号処理に最適な電圧範囲の画像信号に増幅している。しかし、ＣＣＤカメラ２６により検出される信号（画像信号）のなかには、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の検出信号（画像信号）の他に、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２よりも大きなコントラストをもつ、偽信号が含まれる場合があり、このとき、本来のアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の検出信号に対してＡＧＣがかけられず、偽信号に対してＡＧＣがかけられてしまう不都合がある。これを解消するため、本実施形態では、図６乃至図９に示す内容の位置計測プログラムに基づいて主制御部１０により位置演算ユニット２７などを制御している。
【００５１】
以下、図６乃至図９に示す位置計測プログラムの内容について詳述する。
【００５２】
位置計測プログラムは主制御部１０により読み取り可能な記録媒体５０に記録されており、主制御部１０からの指令に基づいて記録媒体５０から必要な位置計測プログラムが読み出され、この読み出された位置計測プログラムに基づいて位置演算ユニット２７などを制御する。この記録媒体５０としては、例えばＣＤ−ＲＯＭなどが使用される。
【００５３】
図６に示す位置計測プログラムでは、まずステップ６０１でＦＩＡセンサ１２を駆動して、ウエハＷの被計測領域である、特定パターンとしてのアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）が形成された領域に検出用照明光の光束を照射し、その反射光をＣＣＤカメラ２６の画像面に結像させて、計測信号としての画像信号を得る。次いで、ステップ６０２において、得られた画像信号から最大値と最小値との差Ｄ（図５参照）が所定値以下であり、且つ該差Ｄが所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する特定区間（図５中のａ−ｂ間）を抽出する。すなわち、得られた画像信号の中から、信号波形がほぼ平坦である部分がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の領域（図５中の「Ｍａｒｋ  Ｓｉｚｅ」であって、マークＡＭ１の設計値上のＸ方向における長さ）以上に連続する区間（図５中の「１回目」のａ−ｂ間）を抽出する。次いでステップ６０３において、抽出された信号部分を増幅器３１で増幅（ゲイン調整）して、Ａ／Ｄ変換器３２による信号処理に最適な電圧範囲の画像信号にした後、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル化し、ステップ６０４において、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の設計値に基づいて画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当するか否か（アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）が存在するか否か）を判断する。アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の画像信号として判断された場合には、画像信号メモリ３３にストアする。制御部３４は、位置演算部３７に対して画像信号メモリ３３にストアされた画像信号に基づいてアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の位置情報を演算により算出させ、ステップ６０５において、主制御系１０が、位置演算ユニット２７からの、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の位置情報に基づいて駆動系１１を介してウエハステージ７を駆動し、ウエハＷ上に設定されたショット領域を投影光学系ＰＬの露光位置に合わせ込む（ウエハＷのアライメントを実行する）。
【００５４】
ステップ６０４において、画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当しないと判断された場合には、ステップ６０２に戻る。ステップ６０２において、前回の特定区間とは異なる区間であって、得られた画像信号から最大値と最小値との差Ｄ（図５参照）が所定値以下であり、且つ該差Ｄが所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する区間（図５中の「２回目」のａ−ｂ間）を抽出し、ステップ６０３、６０４を繰り返す。すなわち、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の画像信号（計測信号）を探し出すまで、ステップ６０２、６０３、６０４を繰り返す。
【００５５】
図５は、図６の位置計測プログラムの内容を図解したもので、ウエハＷのアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）（図１参照）が形成されていると予想される領域の左端をａとし、右端をｂとしている。図５の左側に示すケースでは、左端ａを固定する一方、右端ｂを右方に延ばして、ａ−ｂ間の領域で信号の最大値と最小値との間の差Ｄが所定値以下の領域を探し、ａ−ｂ間がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の領域（Ｍａｒｋ  Ｓｉｚｅ）よりも大きいか否かを確認（判断）する。大きいときには、このａ−ｂ間の領域にＡＧＣをかける。この左側に示すケースでは、ＡＧＣをかけた後の信号の波形は山が二つしかなく、アライメントマークＡＭ１（図２（Ａ）参照）に該当しないので、信号の探索がエラーしたことになる。さらに、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当する画像信号を探すために左端ａ、右端ｂを右方に移動させて（画像信号上でスキャンさせて）、同様の操作を繰り返す。このとき、前回取得した信号を残しつつ行う。例えば、ａ−ｂ間をあてはめる画像信号を、ＣＣＤの所定ピクセル（例えば１ピクセル）ずつ右へずらしながら行うことにより、前回のａ−ｂ間領域をあてはめた信号と今回のａ−ｂ間領域をあてはめた信号との一部がオーバーラップした形となる。図５の右側に示すケースでは、このようにして左端ａ、右端ｂを移動させ、ａ−ｂ間の領域で信号の最大値と最小値との間の差Ｄが所定値以下であって、ａ−ｂ間がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の領域（Ｍａｒｋ  Ｓｉｚｅ）よりも大きい領域（図５中の「ｎ回目」のａ−ｂ間）を探し出し、この領域の信号にＡＧＣをかけた状態を示している。このＡＧＣをかけた後の信号の波形は山が三つあり、アライメントマークＡＭ１（図２（Ａ）参照）に該当するので、信号の探索が成功したことになる。
【００５６】
次に、図７に示す位置計測プログラムの内容を説明する。この図７では、画像信号の最大値と最小値との差Ｄ（図５参照）が所定値以下であり、且つ該差Ｄが所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する信号の区間が複数存在する場合の処理について示している。換言すれば、この図７に示す例は、１つのａ−ｂ間が特定される毎にＡＧＣをかけるのではなく、ある程度のａ−ｂ間の探索を実行した後、それまでに得られたａ−ｂ間に対してＡＧＣをかけるものである。この場合、ステップ７０１で上述したステップ６０１と同様にしてウエハＷの被計測領域である、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）が形成された領域に検出用照明光の光束を照射し、その反射光をＣＣＤカメラ２６の画像面に結像させて、計測信号としての画像信号を得る。次いで、ステップ７０２で上述したステップ６０２と同様に、得られた画像信号から信号波形がほぼ平坦である部分がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の領域（Ｍａｒｋ  Ｓｉｚｅ）以上に連続する特定区間を抽出する。次いで、ステップ７０３で複数の特定区間が存在するか否かを判断する。複数の特定区間が存在する場合にはステップ７０４に移行し、また１つの特定区間しか存在しない場合にはステップ７０５に移行する。
【００５７】
ステップ７０４では、抽出された複数の信号部分をそれぞれ増幅器３１で増幅（ゲイン調整）して、Ａ／Ｄ変換器３２による信号処理に最適な電圧範囲の画像信号にした後、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル化する。次いで、ステップ７０６において、各画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当するか否かをそれぞれ判断する。複数の画像信号のうち、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当すると判断された画像信号は、画像信号メモリ３３にストアされ、位置演算部３７によって位置情報が演算される。次いで、ステップ７０７で、主制御系１０が、位置演算ユニット２７からの、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の位置情報に基づいて駆動系１１を介してウエハステージ７を駆動し、ウエハＷ上に設定されたショット領域を投影光学系ＰＬの露光位置に合わせ込む（ウエハＷのアライメントを実行する）。
【００５８】
ステップ７０６で、各画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当しないと判断された場合には、ステップ７０２に戻り、前回の特定区間とは異なる区間であって、得られた画像信号から最大値と最小値との差Ｄ（図５参照）が所定値以下であり、且つ該差Ｄが所定値以下の状態が計測方向に所定サイズ以上連続する区間を抽出し、ステップ７０３、７０４７０６を繰り返す。
【００５９】
ステップ７０５に移行した場合、抽出された信号部分を増幅器３１で増幅（ゲイン調整）して、Ａ／Ｄ変換器３２による信号処理に最適な電圧範囲の画像信号にした後、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル化し、ステップ７０６において、画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当するか否かを判断し、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当すると判断されたとき、画像信号メモリ３３にストアされ、位置演算部３７によって位置情報が演算される。次いで、ステップ７０７で、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の位置情報に基づいてウエハＷのアライメントを実行する。
【００６０】
次に、図８に示す位置計測プログラムの内容を説明する。この図８では、ステップ８０３で、抽出された信号部分を増幅（ゲイン調整）するとともにオフセット調整をしている点が図６に示す場合と異なり、ステップ８０１、８０２、８０４、８０５はそれぞれステップ６０１、６０２、６０４、６０５に対応している。ステップ８０３で行われるオフセット調整では、零信号レベルに対する画像信号の最大値（極大値）と最小値（極小値）との中間値を調整する。
【００６１】
次に、図９に示す位置計測プログラムの内容を説明する。この図９では、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の画像信号（計測信号）を探し出すサーチ計測において、エラーが生じた場合に対処できるようにしたもので、図６のステップ６０１と６０２との間で、ステップ６０１で得られた画像信号全体を増幅器３１で増幅（ゲイン調整）し、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル化した後、この画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当するか否かを判断して、該当しない場合に図６のステップ６０２、６０３、６０４、６０５と同様の処理を行う。該当する場合には、増幅された画像信号から位置情報を取り出してアライメントを実行する。
【００６２】
すなわち、ステップ９０１で上述した図６のステップ６０１と同様の操作を行って画像信号を得、次いで、ステップ９０２で得られた画像信号全体を増幅器３１で増幅（ゲイン調整）し、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル化した後、ステップ９０３でアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当するか否かを判断する。アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当すると判断された場合には、ステップ９０７に移行し、上述したステップ６０５と同様の操作を行ってウエハＷのアライメントを実行する。
【００６３】
アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当しない場合には、ステップ９０４に移行し、上述したステップ６０２と同様の操作を行って画像信号の中から、信号波形がほぼ平坦である部分がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の領域以上に連続する区間を抽出する。次いでステップ９０５で、上述したステップ６０３と同様の操作を行い、抽出された信号部分を増幅（ゲイン調整）し、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル化し、ステップ９０６で上述したステップ６０４と同様に、アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）の設計値に基づいて画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当するか否か（アライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）が存在するか否か）を判断し、ステップ９０７で上述したステップ６０５と同様にウエハＷのアライメントを実行する。
【００６４】
ステップ９０６で、画像信号がアライメントマークＡＭ１（又はＡＭ２）に該当しないと判断された場合には、ステップ９０４に戻る。ステップ９０４において、前回で抽出した区間とは異なる区間を抽出し、ステップ９０５、９０６を繰り返す。
【００６５】
なお、図９に示すフォローチャートにおいて、ステップ９０４乃至９０６の処理に代えて上述したステップ７０２乃至７０６までの処理、又はステップ８０２乃至８０４までの処理を実行するようにしてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、ＦＩＡセンサ１２を用いてＣＣＤカメラ２６で撮像したアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の光学像の画像信号に画像処理を施してアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を計測する場合を説明したが、これに限定されることなく、例えばＬＳＡ方式のアライメントセンサについても本発明を適用することが出来る。
【００６７】
また、上記実施形態では、ウエハＷに形成されたアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を計測する場合を挙げたが、レチクルＲに形成されたマークＲＭの位置情報を計測する場合にも適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の位置計測装置（ＦＩＡセンサセンサ  ＶＲＡセンサ）及びこの位置計測装置を装備した露光装置の第一の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】（Ａ）は位置計測の際の所定の基準となる特定パターンとしてのアライメントマークの一例を示す平面図である。（Ｂ）は図２（Ａ）のａ−ａ線矢視断面図である。（Ｃ）は別のアライメントマークの平面図である。（Ｄ）はまた別のアライメントマークの平面図である。
【図３】ＣＣＤカメラ２６の撮像面を示す説明図である。
【図４】図１中の位置演算ユニットの概略を示すブロック図である。
【図５】偽信号に埋もれたアライメントマークの計測信号を探し出す過程を説明する説明図である。
【図６】本発明の位置計測プログラムの一実施態様を示すフローチャートである。
【図７】本発明の位置計測プログラムの別の実施態様を示すフローチャートである。
【図８】本発明の位置計測プログラムの別の実施態様を示すフローチャートである。
【図９】本発明の位置計測プログラムの別の実施態様を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１０      主制御系
１２      ＦＩＡセンサ（位置計測装置）
２６      ＣＣＤカメラ（光電検出手段）
４６      ＣＣＤカメラ（光電検出手段）
２７      位置演算ユニット
３１      増幅器
３５      ＡＧＣ回路
３４      制御部
３７      位置演算部
４０      ＶＲＡセンサ（位置計測装置）
５０      記録媒体
ＡＭ１    アライメントマーク
ＡＭ３    アライメントマーク
ＲＭ      レチクルアライメントマーク
【図１】
2005300172.tif 000003
【図２】
2005300172.tif 000004
【図３】
2005300172.tif 000005
【図４】
2005300172.tif 000006
【図５】
2005300172.tif 000007
【図６】
2005300172.tif 000008
【図７】
2005300172.tif 000009
【図８】
2005300172.tif 000010
【図９】
2005300172.tif 000011